无线Ad Hoc 和传感器网络 协议、性能及控制 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名：无线Ad Hoc 和传感器网络 协议、性能及控制

定价：99.00元

作者：贾甘纳坦·沙兰加班尼(Jagannathan Sar

出版社：机械工业出版社

出版日期：2015-11-01

ISBN：9787111499589

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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本书从动态系统的角度来观察网络，基于系统稳定性的分析，将网络的输入作为系统的扰动，应用李雅普诺夫方法来分析网络的性能，其具体分析的方法和过程是令人感兴趣的。这种分析角度和方法对于网络通信专业的研究人员来说是值得借鉴和参考的。尤其值得注意的是，在对相同问题在不同网络中的分析讨论时，本书从动态系统的角度展示了将在一种网络中的解决方法推广、改进、应用到另一种网络的过程和方法。这客观上说明了网络技术的核心问题是相同的，只是在不同网络环境和条件下，问题的体现和限制不同。同时应指出的是，网络通信是目前迅速发展的技术领域，不可能苛求书籍中介绍的具体技术当前依然是**的，但其中对问题本身的分析和解决问题的角度、思路和方法的选取，在问题解决之前是有参考价值和借鉴意义的。显然分组交换的数据网络，无论是有线还是无线数据网络中的服务质量控制依然存在大量问题有待解决。为更好地理解本书内容，读者需要的系统理论的基础，书中对此给出了丰富的参考书籍。

内容提要

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本书面向数据网络和无线通信领域的初学者介绍了数据网络和无线通信的基本概念，在此基础上分析讨论了网络、蜂窝网络、对等网，无线传感器网络以及网络的服务质量控制的基本问题、方法和技术，具体包括网络的拥塞控制、接入允许控制以及功率控制，同时包括网络的技术和路由技术。比较全面地介绍了各种网络中的相关技术，提供了作者的相关研究成果。另外，书中给出了大量手的参考文献，对读者阅读理解会起到直接的帮助。本书可供通信、电子及计算机及相关领域的研究人员、工程技术人员以及高年级本科生和研究生学习参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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无线Ad Hoc与传感器网络：协议、性能及控制 深入探索互联世界的基石 在当今信息爆炸的时代，无处不在的连接正在重塑我们的生活、工作乃至整个社会的面貌。从智能家居的便捷互联，到工业物联网的精密协作，再到智慧城市的综合管理，背后都离不开强大的网络基础设施。而在这其中，无线Ad Hoc网络和传感器网络扮演着至关重要的角色。它们以其灵活、自组织、低成本的特点，正在以前所未有的方式拓展着网络的边界，渗透到我们生活的方方面面。 本书《无线Ad Hoc与传感器网络：协议、性能及控制》并非一本简单的技术手册，而是一次深入的探索之旅，旨在为读者勾勒出这一前沿领域的全景图，并细致剖析其核心的协议设计、性能评估以及控制策略。我们期望通过这本书，能够帮助读者深刻理解这些网络的运作机制，掌握解决实际问题的关键技术，并为未来的研究与开发奠定坚实的基础。 第一部分：无线Ad Hoc网络的基石 Ad Hoc网络，顾名思义，是一种无需固定基础设施、节点之间可以动态建立和维护连接的网络。这种特性使得Ad Hoc网络在军事通信、灾难救援、临时会议、野外勘探等许多传统网络难以企及的场景中展现出巨大的应用潜力。 本书将从Ad Hoc网络的基本概念出发，首先阐述其区别于传统基础设施网络的独特优势与挑战。随后，我们将聚焦于Ad Hoc网络的核心——路由协议。路由是Ad Hoc网络的核心难题，因为网络的拓扑结构是动态变化的，节点随时可能加入、离开或移动。我们将系统地介绍几类经典的Ad Hoc网络路由协议，包括： 主动式路由协议 (Proactive Routing Protocols)：如DSDV（Destination-Sequenced Distance-Vector）和OLSR（Optimized Link State Routing）。这类协议通过维护全局或局部路由信息，能够提供较低的查找延迟，但可能带来较大的路由开销。我们将详细分析它们的原理、优缺点以及适用场景。 按需式路由协议 (On-Demand Routing Protocols)：如AODV（Ad hoc On-Demand Distance Vector）和DSR（Dynamic Source Routing）。这类协议仅在需要时才建立和维护路由，极大地减少了路由开销，但也可能引入查找延迟。我们将深入探讨它们的发现过程、维护机制以及性能权衡。 混合式路由协议 (Hybrid Routing Protocols)：结合了主动式和按需式路由的优点，以期在性能和开销之间取得更好的平衡。 在理解了路由协议之后，我们将进一步探讨Ad Hoc网络中的MAC层协议。无线介质的共享是Ad Hoc网络面临的另一大挑战。我们将分析经典的CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）协议在Ad Hoc环境下的适应性，以及针对Ad Hoc网络特点所设计的改进型MAC协议，例如考虑节点移动性和不确定性下的调度策略。 第二部分：传感器网络的精妙设计 传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSNs）是一类由大量分布式的、低功耗的传感器节点组成的网络，它们协作收集和传输环境数据。WSNs在环境监测、工业自动化、医疗保健、智能农业、军事侦察等领域具有广泛的应用前景。与Ad Hoc网络相比，WSNs通常强调低功耗、数据聚合以及区域覆盖。 本书将深入剖析WSNs的设计理念和关键技术。首先，我们将探讨WSNs的体系结构，包括数据采集、汇聚和处理等多个层次。随后，我们将重点关注WSNs的能源效率问题。由于传感器节点通常由电池供电，能源是其最宝贵的资源。我们将系统地介绍各种节能策略，包括： 节点休眠与唤醒机制：如何根据任务需求智能地管理节点的电源状态，从而延长网络寿命。 数据聚合与压缩：如何在数据传输前在节点或汇聚节点上对数据进行处理，减少冗余信息，降低传输量。 能量感知路由协议：设计能够考虑节点剩余能量的路由算法，避免将数据传输压力集中在能量不足的节点上。 在能源效率的基础上，我们将转向WSNs的路由协议。由于WSNs的部署特性和应用需求，其路由协议的设计与Ad Hoc网络有所不同。我们将介绍： 基于数据中心 (Sink-based) 的路由：如LEACH（Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy），通过分簇提高能量效率和可扩展性。 基于地理位置的路由：利用节点的地理信息进行路由，减少路由维护的开销。 多路径路由与容错机制：如何通过多路径传输提高数据的可靠性，以及如何应对节点失效的情况。 此外，本书还将探讨WSNs的数据管理，包括数据采集、数据融合、数据查询以及数据缓存等关键技术，并介绍WSNs的安全问题，分析其面临的攻击类型（如窃听、伪造、拒绝服务等），并探讨相应的安全机制。 第三部分：性能评估与控制策略 理论的探讨离不开实际的验证，性能评估是衡量和优化网络能力的关键。本书将 dedicate 章节来深入分析无线Ad Hoc和传感器网络的性能评估方法。我们将介绍： 关键性能指标：如吞吐量、延迟、分组丢失率、能量消耗、网络覆盖范围、路由开销等。 仿真工具：介绍NS-2/NS-3、OMNeT++等主流仿真平台，以及如何在这些平台上搭建和运行仿真实验。 实验设计：如何有效地设计仿真实验，参数选择，以及如何分析仿真结果。 实际部署与测试：讨论在实际环境中进行网络测试的挑战与方法。 在性能评估的基础上，我们将进一步探讨网络控制策略。控制策略的目的是为了提高网络的整体性能，应对动态变化的环境，并满足特定的应用需求。这包括： 拥塞控制：在网络流量过大时，如何通过调整传输速率、缓冲区大小等来避免网络拥塞，保证数据传输的稳定性。 负载均衡：如何将网络流量和计算任务在节点之间进行合理的分配，避免个别节点的过载，从而延长网络寿命和提高整体效率。 自适应性与可伸缩性：探讨网络如何能够自动适应环境的变化（如节点移动、链路质量变化），以及如何支持大规模节点的接入。 协同与分布式控制：介绍在分布式环境中，节点之间如何通过协同机制来实现整体的网络优化。 第四部分：前沿热点与未来展望 技术的进步永无止境，无线Ad Hoc与传感器网络领域也在不断涌现新的研究热点和技术方向。本书的最后部分将聚焦于这些前沿热点，并展望未来的发展趋势。我们将讨论： 与物联网 (IoT) 的结合：如何将Ad Hoc和传感器网络作为构建庞大物联网体系的关键组成部分。 软件定义网络 (SDN) 在Ad Hoc与传感器网络中的应用：如何利用SDN的集中控制思想来简化网络管理和优化性能。 人工智能与机器学习在网络中的应用：如何利用AI技术进行智能的路由选择、拥塞预测、故障诊断以及资源优化。 边缘计算 (Edge Computing) 与WSNs/Ad Hoc Networks的融合：如何在靠近数据源的边缘设备上进行数据处理，降低延迟，减轻云端的压力。 下一代通信技术（如5G/6G）对Ad Hoc与传感器网络的影响：探讨新一代通信技术如何为Ad Hoc与传感器网络提供更强大的支撑，并催生新的应用场景。 目标读者 本书适合计算机科学、通信工程、电子工程等相关专业的本科生、研究生，以及从事无线网络、物联网、嵌入式系统、自动化控制等领域的研究人员和工程师阅读。我们相信，通过对本书内容的系统学习，读者将能够建立起对无线Ad Hoc与传感器网络全面而深入的理解，并能够将所学知识应用于实际问题的解决与创新。 结语 无线Ad Hoc与传感器网络是构建未来智能世界的重要基石。它们将无数的节点连接起来，赋予了环境感知、信息交互和智能决策的能力。本书《无线Ad Hoc与传感器网络：协议、性能及控制》希望能成为您深入理解并驾驭这一强大技术的得力助手，共同开启一个更加智能、互联的未来。